Web基础-Filter过滤器

于 2022-03-28 10:33:13 发布
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分类专栏： Web 文章标签： web java-ee filter
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本文详细介绍Java Web中的Filter组件，包括其基本概念、应用场景、生命周期、配置方法及与ThreadLocal的结合使用等内容。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

1.什么是Filter

  • 它是 JavaWeb 的三大组件之一（三大组件分别是：Servlet 程序、Listener 监听器、Filter 过滤器）
  • 它是 JavaEE 的规范(也就是接口)
  • 它的作用是：拦截请求，过滤响应

tips:

  • 拦截请求常见的应用场景有：
    • 权限检查
    • 日记操作
    • 事务管理

2.Filter初体验

  • 在web工程下，有一个 admin 目录。这个 admin 目录下的所有资源（html 页面、jpg 图片、jsp 文件、等等）都必须是用户登录之后才允许访问：

    • 方式1：用户登录之后都会把用户登录的信息保存到Session 域中。所以要检查用户是否登录，可以判断Session中否包含有用户登录的信息即可：
    // 在admin目录下的a.jsp
<body>
    <%
        Object user = session.getAttribute("user");
        // 如果等于 null，说明还没有登录
        if (user == null) {
            request.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(request,response);
            return;
        }
    %>
    I am a.jsp
</body>
// web目录下的login.jsp
<body>
    login.jsp页面
</body>

    ​ 未登录的状态下输入http://localhost:8080/book/admin/a.jsp则会转发到login.jsp中。但是对于a.html这种方式实现不了，因为html页面不能写Java代码

    • 方式2：使用Filter：

    在这里插入图片描述

public class AdminFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

    }
    /**
     * doFilter 方法，专门用于拦截请求。可以做权限检查
     */
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) servletRequest;
        HttpSession session = httpServletRequest.getSession();
        Object user = session.getAttribute("user");
        // 如果等于 null，说明还没有登录
        if (user == null) {
            servletRequest.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(servletRequest,servletResponse);
            return;
        }else {
            // 让程序继续往下访问用户的目标资源
            filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
        }
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

// web.xml
<!--filter 标签用于配置一个 Filter 过滤器-->
<filter>
    <!--给 filter 起一个别名-->
    <filter-name>AdminFilter</filter-name>
    <!--配置 filter 的全类名-->
    <filter-class>com.psj.filter.AdminFilter</filter-class>
</filter>
<!--filter-mapping 配置 Filter 过滤器的拦截路径-->
<filter-mapping>
    <!--filter-name 表示当前的拦截路径给哪个 filter 使用-->
    <filter-name>AdminFilter</filter-name>
    <!--url-pattern 配置拦截路径
    / 表示请求地址为：http://ip:port/工程路径/ ,映射到 IDEA 的 web 目录
    /admin/* 表示请求地址为：http://ip:port/工程路径/admin/*
    当浏览器输入如http://localhost:8080/book/admin/a.jsp就会进行拦截操作
    -->
    <url-pattern>/admin/*</url-pattern>
</filter-mapping>

3.Filter的生命周期

  • Filter 的生命周期包含几个方法：
    1. 构造器方法
    2. init 初始化方法：第 1，2 步在 web 工程启动的时候执行（Filter 已经创建）
    3. doFilter 过滤方法：每次拦截到请求，就会执行
    4. destroy 销毁：停止 web 工程的时候，就会执行（停止 web 工程，也会销毁 Filter 过滤器）

4.FilterConfig类

  • Filter过滤器的配置文件类
  • Tomcat 每次创建 Filter 的时候，也会同时创建一个 FilterConfig 类，这里包含了 Filter 配置文件的配置信息
  • FilterConfig 类的作用是获取 filter 过滤器的配置内容：
    • 获取 Filter 的名称 filter-name 的内容，使用FilterConfig中的getFilterName()
    • 获取在 Filter 中配置的 init-param 初始化参数，使用FilterConfig的getInitParameter("xxx")
    • 获取 ServletContext 对象，使用FilterConfig的getServletContext()

5.FilterChain过滤器链

  • FilterChain即过滤器链（多个过滤器如何一起工作）

tips:

  • 在下图中，如果Filter1没有执行chain.doFilter方法是不会执行Filter2的doFiter中的所有代码的

在这里插入图片描述

6.Filter的拦截路径

  • Filter的拦截路径有三种匹配方法：
    • 精确匹配：
      • <url-pattern>/target.jsp</url-pattern>，表示请求地址必须为http://ip:port/工程路径/target.jsp
    • 目录匹配：
      • <url-pattern>/admin/*</url-pattern>，表示请求地址必须为http://ip:port/工程路径/admin/*
    • 后缀名匹配：
      • <url-pattern>*.html</url-pattern>，表示请求地址必须以.html 结尾才会拦截到

tips:

  • Filter它只关心请求的地址是否匹配，不关心请求的资源是否存在，所以采用后缀名匹配时可以写任意后缀名如.abc

7.ThreadLocal

7.1 概念和特点
  • 可以解决多线程的数据安全问题
  • 可以给当前线程关联一个数据（可以是普通变量，可以是对象，也可以是数组，集合）
  • 可以像 Map 一样存取数据，key 为当前线程
  • 每一个 ThreadLocal 对象，只能为当前线程关联一个数据，如果要为当前线程关联多个数据，就需要使用多个ThreadLocal 对象实例
  • 每个 ThreadLocal 对象实例定义的时候，一般都是 static 类型
  • ThreadLocal 中保存数据，在线程销毁后。会由 JVM 虚拟自动释放
7.2 入门
// 不使用ThreaddLocal
public class ThreadLocalTest {
    public final static Map<String, Object> data = new ConcurrentHashMap<>();
    private static Random random = new Random();

    public static class Task implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            // 随机生成一个变量(即线程要关联的数据)，然后以当前线程为key保存到Map中
            int i = random.nextInt(1000);
            String name = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("线程[" + name + "]生成的随机数是：" + i);
            data.put(name, i);
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // 该线程执行其他类的方法，但是和线程绑定的数据也是能在执行该方法时获取到
            new OrderService().createOrder();
            
            Object o = data.get(name);
            System.out.println("在线程["+name+"]快结束时取出关联的数据是：" + o);

        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(new Task()).start();
        }
    }
}
// OrderService类
public class OrderService {
    public void createOrder() {
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("OrderService 当前线程[" + name + "]中保存的数据是：" +
                ThreadLocalTest.data.get(name));
    }
}
// 打印内容如下：
线程[Thread-1]生成的随机数是：291
线程[Thread-2]生成的随机数是：198
线程[Thread-0]生成的随机数是：837
OrderService 当前线程[Thread-2]中保存的数据是：198
OrderService 当前线程[Thread-0]中保存的数据是：837
OrderService 当前线程[Thread-1]中保存的数据是：291
在线程[Thread-1]快结束时取出关联的数据是：291
在线程[Thread-2]快结束时取出关联的数据是：198
在线程[Thread-0]快结束时取出关联的数据是：837

// 使用ThreadLocal,简化了代码
public class ThreadLocalTest {
    // public final static Map<String, Object> data = new ConcurrentHashMap<>();
    public static ThreadLocal<Object> threadLocal = new ThreadLocal<Object>();
    private static Random random = new Random();

    public static class Task implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            // 随机生成一个变量(即线程要关联的数据)，然后以当前线程为key保存到Map中
            int i = random.nextInt(1000);
            String name = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("线程[" + name + "]生成的随机数是：" + i);
            // data.put(name, i);
            threadLocal.set(i);
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            new OrderService().createOrder();
            // Object o = data.get(name);
            Object o = threadLocal.get();
            System.out.println("在线程[" + name + "]快结束时取出关联的数据是：" + o);

        }
    }
}
public class OrderService {
    public void createOrder() {
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("OrderService 当前线程[" + name + "]中保存的数据是：" +
                ThreadLocalTest.threadLocal.get());
    }
}
7.3 实际使用

在这里插入图片描述

tips:

  • 如上图中可以看到，假设在Dao层中出现异常，如果直接捕获了异常，则在Service层等就不会有异常，就无法执行到catch代码块中的rollback，所以在Dao中可以捕获异常，但是也要向外抛出一个异常，或者直接向外抛出异常

8.Filter和ThreadLocal的结合

在这里插入图片描述

  • 执行filterChain.doFilter()方法因为会调用目标资源，当调用的目标资源是html是就返回页面给客户端，当调用的目标资源时Servlet程序时，就相当于执行Servlet中的代码内容

9.配置错误页面

// web.xml
<!--error-page 标签配置，服务器出错之后，自动跳转的页面-->
<error-page>
    <!--error-code 是错误类型-->
    <error-code>500</error-code>
    <!--location 标签表示。要跳转去的页面路径-->
    <location>/pages/error/error500.jsp</location>
</error-page>
<!--error-page 标签配置，服务器出错之后，自动跳转的页面-->
<error-page>
    <!--error-code 是错误类型-->
    <error-code>404</error-code>
    <!--location 标签表示。要跳转去的页面路径-->
    <location>/pages/error/error404.jsp</location>
</error-page>
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